c swap方法在哪个库里面_IOT操作系统用C++库的经验总结

1 背景

最近帮产品攻关一个问题，一个产品ROM/RAM资源特别紧张。由于开发团队使用了C++，静态引入libstdc++库增加了500K ROM。同时text/data也需加载到RAM才可以执行，导致RAM耗费也不少。开发团队短期内无法完全用C进行重构，需要看看是否有一些短期有效的方案。

2 问题调查

2.1 优化前后比较使用的工具

查询方法占用的大小：readelf -sW <elf文件> | awk -F' {1,}' '{print $9,$4}' | sort
查看整体需要被LOAD到内存段信息：readelf -l <elf文件>
查看编译后文件大小： ls -lh <elf文件>

2. 2 网上优秀资料汇总

1，如何在嵌入式C++开发中缩减代码尺寸

如何在嵌入式C++开发中缩减代码尺寸kuangqi.me

2， How to Reduce Binaries Size

Android NDK: How to Reduce Binaries Size – The Algolia Blog | Algolia Blogblog.algolia.com

这两篇文档主要核心方法总结：

编译器参数

-ffunction-sections -fdata-sections
-ffunction-sections -fdata-sections
-fno-exceptions
-fno-rtti

2. 衔接器参数

-Wl,--gc-sections

3. 编程技巧

Do not use stream

3 修改结果

本身项目中已经把编译器和衔接器手段都用了，但是仍旧有500K，只能重构代码，第一步把代码中的stream的使用代码都删除，发现节省比较大的空间：

1.4M可以减少到1.1M，基本可以满足诉求了。

把所有c++ stream的引入都删除，对应代码重构，幸运的是开发人员用的很少，很容易替换
#include <fstream>
#include <iostream>

4 业界IOT OS对C++使用调查

4.1 开源OS对C++支持情况

在IOT设备上资源非常紧张，对于大部分IOT OS上都不支持C++运行环境，对于支持C++的IOT OS是如何做的呢，做一些简单分析：

Contiki：开源，语言C
Android Things：闭源，语言Java/C/C++
Riot：开源，语言C
Apache Mynewt：开源，语言C
LiteOS：开源，语言C
Zephyr：开源，语言C
TinyOS：开源，nesC
Fuchsia：目前还是开发中，C/C++/Rust/Dart
Windows IoT：闭源，. Net
TizenRT：开源，C语言
Raspberry Pii：开源，语言C
Amazon FreeRTOS：开源，语言C
Mbed OS：开源，语言C/C++
RT-Thread：开源，语言C
RIOT：开源，语言C/C++
Nuttx：开源，语言C/C++

因为Android Things闭源，Fushia目前仍旧在开发中，在一些低端IOT设备上并不合适。我们对Mbed/RIOT/Nuttx使用的C++ 工具链和基础库做一个简要分析

4.2 Mbed对C++支持分析

Mbed OS是ARM公司开发的一个用于IOT的OS，资源

ARMmbed/mbed-osgithub.com

The current baseline version is C++14，但是做了如下限制：

chrono and threads依赖OS支持的，不建议使用
atomics and shared pointers：跟硬件相关，不建议使用
like streams and STL containers are quite heavy and may not be appropriate for small embedded use
ARM C 5仅支持部分C++11特性，mbedOS提供了一些mbed的替换实现，例如use#include <mstd_utility>，
一些移植性不好的特性：std::thread慎用

4.3 RIOT对C++支持分析

https://github.com/RIOT-OS/RIOT/tree/master/sys/cpp11-compatgithub.com

支持C++11，针对OS和硬件相关特性进行了替换实现：

replacement to enable C++11-like thread, mutex and condition_variable

4.4 Nuttx对C++支持分析

apache/incubator-nuttxgithub.com

A fragmentary C++ library that will allow to build only the simplest of
C++ applications. In the deeply embedded world, that is probably all
that is necessary.

提供了一个非常简单的库的实现，可以用最简单的C++特性。Nuttx也可以使用配置项CONFIG_LIBCXX=y选择LLVM "libc++"(http://libcxx.llvm.org/)或者CONFIG_UCLIBCXX=y选择uClibc++ C++ library (http://cxx.uclibc.org/)。

5 总结

5.1 编程注意

禁止使用streams and STL containers
chrono，thread, mutex and condition_variable平台相关，最好不要使用
atomics and shared pointers：硬件相关，不建议使用
std::size_t平台相关，不建议使用
std::swap (<utility>) ：硬件相关
std::void_t (<type_traits>）：不建议使用。

5.2 平台适配

C++很多特性和硬件相关，使用C++的IOT系统也需要做一些裁剪和适配。

在IOT OS上谨慎使用C++，C的移植性最好。